java -- Stream流

注意：Stream和IO流(InputStream/OutputStream)没有任何关系，请暂时忘记对传统IO流的固有印象
传统集合的多步遍历代码
几乎所有的集合（如Collection接口或Map接口等）都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，除了必需的添加、删除、获取外，最典型的就是集合遍历。例如：

1. public class Demo10ForEach {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         List<String> list = new ArrayList<>();
4.         list.add("张无忌");
5.         list.add("周芷若");
6.         list.add("赵敏");
7.         list.add("张强");
8.         list.add("张三丰");
9.         for (String name : list) {
10.                   System.out.println(name);
11.         }
12.     }  
13. }

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这是一段非常简单的集合遍历操作：对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。
循环遍历的弊端
Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么（What），而不是怎么做（How），这点此前已经结合内部类进行了对比说明。现在，我们仔细体会一下上例代码，可以发现：

• for循环的语法就是“怎么做”
  
• for循环的循环体才是“做什么”
  

为什么使用循环？因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗？遍历是指每一个元素逐一进行处理，而并不是从第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的，后者是方式。
试想一下，如果希望对集合中的元素进行筛选过滤：

• 将集合A根据条件一过滤为子集B；
  
• 然后再根据条件二过滤为子集C。
  

那怎么办？在Java 8之前的做法可能为：
这段代码中含有三个循环，每一个作用不同：

• 首先筛选所有姓张的人；
  
• 然后筛选名字有三个字的人；
  
• 最后进行对结果进行打印输出。
  

1. public class Demo11NormalFilter {
2.           public static void main(String[] args) {
3.               List<String> list = new ArrayList<>();
4.         list.add("张无忌");
5.         list.add("周芷若");
6.         list.add("赵敏");
7.         list.add("张强");
8.         list.add("张三丰");
10.         List<String> zhangList = new ArrayList<>();
11.         for (String name : list) {
12.             if (name.startsWith("张")) {
13.                       zhangList.add(name);
14.             }
15.         }
17.         List<String> shortList = new ArrayList<>();
18.         for (String name : zhangList) {
19.             if (name.length() == 3) {
20.                       shortList.add(name);
21.             }
22.         }
24.         for (String name : shortList) {
25.                   System.out.println(name);
26.         }
27.     }
28. }

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每当我们需要对集合中的元素进行操作的时候，总是需要进行循环、循环、再循环。这是理所当然的么？不是。循环是做事情的方式，而不是目的。另一方面，使用线性循环就意味着只能遍历一次。如果希望再次遍历，只能再使用另一个循环从头开始。
那，Lambda的衍生物Stream能给我们带来怎样更加优雅的写法呢？
Stream的更优写法
下面来看一下借助Java 8的Stream API，什么才叫优雅：

1. public class Demo12StreamFilter {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         List<String> list = new ArrayList<>();
4.         list.add("张无忌");
5.         list.add("周芷若");
6.         list.add("赵敏");
7.         list.add("张强");
8.         list.add("张三丰");
10.         list.stream()
11.                   .filter(s -> s.startsWith("张"))
12.             .filter(s -> s.length() == 3)
13.             .forEach(s -> System.out.println(s));
14.     }
15. }

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直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义：获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历，我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。
获取流方式

java.util.stream.Stream是Java 8新加入的最常用的流接口。（这并不是一个函数式接口。）
获取一个流非常简单，有以下几种常用的方式：

• 所有的Collection集合都可以通过stream默认方法获取流；
  
• Stream接口的静态方法of可以获取数组对应的流。
  

方式1 : 根据Collection获取流
首先，java.util.Collection接口中加入了default方法stream用来获取流，所以其所有实现类均可获取流。

1. import java.util.*;
2. import java.util.stream.Stream;
3. /*
4.     获取Stream流的方式
6.     1.Collection中 方法
7.         Stream stream()
8.     2.Stream接口 中静态方法
9.         of(T...t) 向Stream中添加多个数据
10. */
11. public class Demo13GetStream {
12.     public static void main(String[] args) {
13.         List<String> list = new ArrayList<>();
14.         // ...
15.         Stream<String> stream1 = list.stream();
17.         Set<String> set = new HashSet<>();
18.         // ...
19.         Stream<String> stream2 = set.stream();
20.     }
21. }

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方式2: 根据数组获取流
如果使用的不是集合或映射而是数组，由于数组对象不可能添加默认方法，所以Stream接口中提供了静态方法of，使用很简单：

1. import java.util.stream.Stream;
3. public class Demo14GetStream {
4.     public static void main(String[] args) {
5.         String[] array = { "张无忌", "张翠山", "张三丰", "张一元" };
6.         Stream<String> stream = Stream.of(array);
7.     }
8. }

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备注：of方法的参数其实是一个可变参数，所以支持数组。

常用方法

流模型的操作很丰富，这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种：

• 终结方法：返回值类型不再是Stream接口自身类型的方法，因此不再支持类似StringBuilder那样的链式调用。本小节中，终结方法包括count和forEach方法。
  
• 非终结方法：返回值类型仍然是Stream接口自身类型的方法，因此支持链式调用。（除了终结方法外，其余方法均为非终结方法。）
  

备注：本小节之外的更多方法，请自行参考API文档。

forEach : 逐一处理

虽然方法名字叫forEach，但是与for循环中的“for-each”昵称不同，该方法并不保证元素的逐一消费动作在流中是被有序执行的。
[code]void forEach(Consumer